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第 5 节：磁场对运动电荷的作用

第 5 节：磁场对运动电荷的作用. I. F=BIL. I. F=BIL. 磁场对电流的作用. 如图：判断安培力的方向. ·········································································· ····································· ··································.

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第 5 节：磁场对运动电荷的作用

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Presentation Transcript

  1. 第5节：磁场对运动电荷的作用

  2. I F=BIL I F=BIL 磁场对电流的作用 如图：判断安培力的方向 ·········································································· ····································· ·································· ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 思考：1.电流是怎样形成的? 2.电流的方向？ 3.安培力是作用在运动电荷上的力的宏 观表现。

  3. 电视机显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？从宇宙深处射来的带电粒子，为什么不能直射地球？为什么只在地球两极形成绚丽多彩的极光？……解开这些问题的钥匙就是本节学习的磁场对运动电荷的作用规律．电视机显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？从宇宙深处射来的带电粒子，为什么不能直射地球？为什么只在地球两极形成绚丽多彩的极光？……解开这些问题的钥匙就是本节学习的磁场对运动电荷的作用规律．

  4. 直线 1．演示实验：电子射线管发出的电子束，下图甲中的径迹是．把电子射线管放在蹄形磁铁的磁场中，如图所示，电子束的径迹向发生了偏转，若调换磁铁南北极的位置，则电子束的径迹会向偏转． 下 上 swf

  5. 洛伦兹力 安培力 宏观表现 • 2．运动电荷在磁场中所受的力称为．通电导线在磁场中所受的，实际是洛伦兹力的由此我们可以推断运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向可以根据判定． • 3．在匀强磁场中，当运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，运动电荷所受洛伦兹力F的大小取决于三个因素： • 、和. • 4．电视显像管应用了电子束的道理． • 电子束打在荧光屏上的位置在偏转磁场的控制下不断移动，这在电视技术中叫做． 左手定则 磁感应强度B 电荷量q 速度V 磁偏转 扫描

  6. 洛伦兹力 • (1)定义：磁场对运动电荷的作用力． • (2)洛伦兹力和安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力，实际上是在导线中定向运动的电荷所受到的洛伦兹力的宏观表现．（大量粒子所受的力） • (3)洛伦兹力的大小： • F＝qvBsinθ(θ为电荷运动方向与磁感应强度方向的夹角)

  7. 小结：f=qVB 适应于f⊥V 通式：f=qVBSinθ (B、V不垂直，夹角为θ） θ =0和1800时，f=0 最小 θ =900时 f=qVB 最大 0《f《qVB • 当θ＝0°或180°，即电荷运动方向与磁场方向平行时，f洛＝0. • 当θ＝90°，即电荷运动方向和磁场方向垂直时，f洛＝Bqv(为最大值)． • (4)洛伦兹力的方向：(用左手定则判) • 伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反． swf

  8. 特别提醒： ①洛伦兹力的方向总是垂直于B和v决定的平面． ②因为洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，所以洛伦兹力一个重要特点就是对带电粒子不做功，它只会改变速度的方向而不会改变速度的大小． 解题思路：1.明确是哪类粒子的运动 2.三对应：B垂直过手心 四指指电流方向（正电荷的运动方向，负电荷的运动反方向） 大拇指指洛伦兹力

  9. F=qVB F=qVB ＋q -q ＋q ＋q V V V V -q +q V V 判断下列粒子所受洛伦兹力 垂直纸面向里 垂直纸面向里 垂直纸面向外 ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× ·············································································· ·························· F=0 结论： 1.F总是垂直B和V决定的平面，即F⊥B、 F⊥V。但B与V不一定垂直。 2.洛伦兹力不做功。∵ F⊥V，F只改变V的方向，不改变V的大小。

  10. +q 练习 1.自来宇宙的质子流，以与地表面垂直的方向射向赤道上空的某点，则这些质子在进入地球周围的空间（ ） A.竖直向下沿直线射向地面。 B.相对于预订地面向东偏转 C.与B反 D。相对于预订地面稍向北偏转 B

  11. XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX + 2.如图，正电荷m、q放在如图磁场中的绝缘水平面上，欲使粒子对水平面的压力为零，则磁场以 速度，向 移动。 左 mg/qB 分析： 1.N=0 则qVB=mg 2.产生洛伦兹力： 电荷和磁场发生相对运动。

  12. qVB eVB eE -e XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX +q -e V V V eE qE eVB 3.如图，匀强磁场B、电场E有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域，则（ ) A.若电子从右向左飞入，电子也能沿直线运动 B.若电子从右向左飞入，电子将向上偏转 C.若电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D.若电子从左向右飞入，电子也能沿直线运动 BD

  13. 特别提醒： • 电荷在电场中不受电场力的位置，电场强度一定为零；运动电荷不受洛伦兹力的位置，磁感应强度不一定为零．

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